قطب مرجعي

على سبيل التعريف، القطب المرجعي هو القطب الذي لديه جهد كهربائي مستقرة ومعروف عادةً ما يتم الوصول إلى الثبات العالي لجهد القطب باستخدام نظام الأكسدة والاختزال بتركيزات ثابتة (مشبعة) لكل زوج من ثنائية الأكسدة والاختزال في تفاعل. وفيما يلي تفاصيل أوسع عن ذلك.
كذلك، توجد طرق عديدة لاستخدام الأقطاب الكهربائية المرجعية. أبسطها عندما يتم استخدام القطب المرجعي كنصف خلية لتشكيل خلية كهروكيميائية. هذا يسمح بتحديد الجهد الكهريائي لنصف الخلية الأخرى. لم يتم تطوير طريقة دقيقة وعملية لقياس جهد القطب الكهربي وهو معزول.
أقطاب مرجعية غير مائية
كذلك، يمكن استخدام الاقطاب المرجعية المائية لقياس الجهد الكهربائي في المحاليل الغير المائية، ولكن لفترة صغيرة، اما القياسات الطويلة فلا يمكن الوثوق بها. وهذا راجع لاختلاف الانظمة المائية والغير المائية، فسلوك مكونات النظام وظواهره يجعل من الصعب المقارنة بين الجهد في النظامين.
لعمل قطب شبه مرجعي (QRE):
ومن جهة أخرى، تحضير الاقطاب شبه المرجعية امر سهل وبسيط، حيث يكون التحضير اثناء العمل على تجارب القياس، اذ يجب تحضير مرجع جديد مع كل مجموعة من التجارب، وهذا مايجعلنا نتفادى مشاكل الصيانة والتخزين التي قد تسبب أخطأ في القياس. إضافة كذلك للتكلفة اليسيرة لهذا القطب مقارنة بالاقطاب المرجعية الأخرى.
ومن ناحية أخرى، الحصول على Vycor الزجاج فريت (قطر 4 مم) وأنابيب زجاجية بقطر مماثل. اربط مزيج التزجيج الزجاجي Vycor بالأنبوب الزجاجي باستخدام أنابيب التفلون.
من جانب آخر، قطب شبه مرجعي (QRE) يمكن تفادي المشاكل السابقة في استعمال الاقطاب المرجعية المائية في المحاليل الغير المائية باستخدام القطب شبه المرجعي وهو قطب يستعمل فيه الفيروسين أو كوبالتوسين أو ديكاميثيل فيروسين، حيث يعتبر الفيروسين وبعض مشتقاته مثاليا للعمل في المحاليل الغير مائية وقد كسب قبولا منذ الستينات ليكون مرجع قياسي للمحاليل الغير مائية، وفي سنة ١٩٨٤ اوصى الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC) بزوج الفيروسين (II /III) كزوج قياسي للأكسدة والاختزال.
وفي هذا الصدد، يجب أن يقع زوج فيروسين (II / III) حول 400 ملي فولت مقابل Ag /AgCl QRE في محلول أسيتونيتريل. سيتغير الجهد حتى 200 ملي فولت بتغير الشروط، وبالتالي فإن إضافة معيار داخلي مثل الفيروسين في مرحلة ما أثناء التجربة أمر ضروري دائمًا.
من جانب آخر، اشطف ثم املأ الأنبوب الزجاجي النظيف بمحلول كهرل مساعد وأدخل سلك Ag/AgCl.
وفي هذا الصدد، أدخل قطعة من الأسلاك الفضية في حمض الهيدروكلوريك المركز ثم اترك السلك يجف على قطعة قماش خالية من النسالة. هذا يشكل طبقة غير قابلة للذوبان من كلوريد الفضة كلوريد الفضة على سطح القطب ويمنحك سلك Ag/AgCl. كرر الغمس كل بضعة أشهر أو إذا بدأ القطب شبه المرجعي في الانحراف.
أقطاب مرجعية زائفة
من جهة ثانية، القطب المرجعي الزائف هو مصطلح لم يتم تعريفه جيدًا وله معاني متعددة حيث يتم استخدام مرجعي زائف أوشبه مرجعي. وهي فئة من الأقطاب الكهربائية لا تحافظ على جهد ثابت ومستقر ولكنها تختلف باختلاف شروط العمل. والمميز فيها أنه إذا كانت الشروط معروفة، يمكن حساب الجهد ويمكن استخدام القطب كمرجع. وهذا مايجعلها تعمل في نطاق محدود بتلك الشروط، مثل الحموضة أو درجة الحرارة. واذاخرجنا على هاته الشروط يصبح سلوك هذه الاقطاب غير متوقع.
- انظر كذلك
- قطب العمل
- قطب مساعد
- قطب الكالوميل المشبع
وفي السياق ذاته، من ضمن الاقطاب المرجعية الزائفة تم تطوير أقطاب غشاء الزركونيا المستقرة في الإيتريا (YSZ) مع مجموعة متنوعة من أزواج الأكسدة والاختزال، مثلًا، Ni/NiO. يعتمد جهدها على الأس الهيدروجيني. عندما تكون قيمة الأس الهيدروجيني معروفة، يمكن استخدام هذه الأقطاب كمرجع في تطبيقات بارزة وفي درجات حرارة مرتفعة.
أقطاب مرجعية مائية
إضافةً إلى ذلك، قطب الأس الهيدروجيني (في حالة المحاليل المنظمة لدرجة الحموضة ، انظر محلول المنظم)
- أكثر الأقطاب المرجعية شائعة الاستعمال وجهدها الكهربائي موضحة فيمايلي:
- قطب الهيدروجين القياسي (SHE) (E = 0.000 V) التركيزH + = 1 مولاري
- قطب الهيدروجين العادي (NHE) (E 0.000 V) التركيز H + = 1 مولاري
- قطب الهيدروجين العكوس (RHE) (E = 0.000 V - 0.0591 × pH)
- قطب الكالوميل المشبع (SCE) (E = +0.241 V مشبع)
- قطب كبريتات النحاس والنحاس (II) (CSE) (E = +0.314 V)
- قطب كلوريد الفضة (E = +0.197 V في كلوريد البوتاسيوم مشبع)
- قطب كلوريد الفضة (E = +0.210 V in 3.0 mol KCl / kg)
- قطب كلوريد الفضة (E = +0.22249 V in 3.0 mol KCl / L)
قطب البلاديوم والهيدروجين
قطب هيدروجين ديناميكي (DHE)
كذلك، قطب كبريتات الزئبق الزئبقي (E = +0.64 V في Sat'd K 2 SO 4 ، E = +0.68 V in 0.5 MH 2 SO 4) (MSE)
📝 هل في هذه المقالة خطأ؟
إذا وجدت معلومة تحتاج تصحيحاً أو إضافة، أو أردت حذف المقالة، أرسل لنا طلباً وسنراجعه.
ما رأيك في هذه المقالة؟